Определение оптической силы и фокусного расстояния собирающей линзы

1.

20 мая Лабораторная работа №10
Определение оптической силы и фокусного
расстояния собирающей линзы
Цель работы:
научиться определять оптическую силу и
фокусное расстояние собирающей линзы
Приборы и материалы:
линейка, два прямоугольных треугольника,
длиннофокусная собирающая линза,
лампочка на подставке с колпачком,
источник тока, выключатель,
соединительные провода, экран,
направляющая рейка
Выход

2. Содержание работы

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1) Теоретическая часть
2) Практическая часть
3) Вычисление погрешности

3. Теоретическая часть

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Если на выпуклую (собирающую) линзу, находящуюся
в воздухе, направить пучок света параллельно
главной оптической оси, то пучок соберется в точке F в главном фокусе линзы.

4.

Подготовка к проведению работы
Простейший способ измерения оптической силы и фокусного
расстояния линзы основан на использовании формулы линзы
1 1
1 1 1
D или
d f
d f F
, где D – оптическая сила
1
F – фокусное расстояние
F
f – расстояние от линзы до
D
изображения
d
– расстояние от предмета до линзы
В качестве предмета используется
светящаяся рассеянным светом
буква в колпачке осветителя.
Действительное изображение этой
буквы получают на экране
Выход

5. Теоретическая часть

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1) Если предмет находится между линзой и её фокусом, то его
изображение- увеличенное, мнимое, прямое, и расположено оно
по ту же сторону от линзы, что и предмет.
d<F

6.

2) Если предмет находится между фокусом и двойным
фокусом линзы, то линза дает его увеличенное,
перевернутое, действительное изображение: оно
расположено по другую сторону от линзу по
отношению к предмету, за двойным фокусным
расстоянием. F<d<2F

7.

3) Предмет находится за двойным фокусным
расстоянием линзы, то есть d>2F. В этом случае линза
дает уменьшенное, перевернутое, действительное
изображение предмета, лежащее по другую сторону
линзы между её фокусом и двойным фокусом.
d>2F

8.

Ход работы
1. Собрать электрическую цепь, подключив лампочку к
источнику тока через выключатель.
2. Поставить лампочку на край стола, а экран – у другого края.
Между ними поместить линзу, включить лампочку и
передвигать линзу вдоль рейки, пока на экране не будет
получено резкое изображение светящейся буквы. Для
уменьшения погрешности измерений, связанной с
настройкой на резкость, целесообразно получить
уменьшенное (и следовательно, более яркое) изображение.
3. Измерить расстояние d и f, обратив внимание на
необходимость тщательного отсчета расстояний.
Выход

9.

При неизменном d повторить опыт несколько раз,
каждый раз заново получая резкое
изображение. Вычислить fср, Dср, Fср.
Результаты измерений расстояний (в
миллиметрах) занести в таблицу.
№
f, м
1 0.14
d, м
Dср, дптр
Fср, м
0.14
1 1
1 1 1
D или
d f
d f F
Выход

10.

4) Записать в таблицу, каким будет
изображение в каждом из указанных случаев.
№ опыта
Фокусное
расстояние F,
см
Расстояние
от свечи до
линзы d, см
Вид изображения
1
0.07
0.14
……
2
0.07
0.1
……
3
0.07
0.21
……

11.

5)Вывод:
научились получать изображения
предметов с помощью линзы и
установили зависимость свойств
изображений от положения
предметов.

12.

Не обязательно выполнять+1 балл
Дополнительное задание
Расстояние
от предмета
до линзы
d, см
d>2F
d=2F
F<d<2F
d<F
Характеристика изображения
Размер
ы
Расстояние Действительн Увеличенно Обратно предмет
от линзы до ое или
е или
е или
а
изображени мнимое
уменьшенн прямое h, см
ое
я
f, см
Размеры
изображен
ия
H, см